一种实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置的制作方法

1.本发明涉及物流技术领域，具体为一种实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置。


背景技术：

2.无人值守称重是厂内物流中对物资进厂、出厂及生产转储过程中无人为干预自动计重的过程，无人值守称重是集成视频、车辆定位、道闸、信号灯、广播、对讲、led、刷卡扫码等设备，自动指挥车辆上下磅及称重，实现无人干预下系统自动完成称重。
3.现有无人值守称重主机具有以下不足：1）称重主机使用基于windows操作系统的电脑或工控机，系统易中病毒，易攻击，安全性差。
4.2）现场信号采集通过io信号pci采集卡和串口信号pci采集卡进行现场信号采集，借助电脑音频输出语音播放，通过独立的对接分机和主机实现语音对接，基于windows桌面应用程序进行信号处理，设备多成本高，耦合性强，故障率高，运维困难效率低。


技术实现要素：

5.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置。
6.（二）技术方案为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置，包括装置本体，所述装置本体的左侧设置有固定耳，所述装置本体的正面设置有串口、收发卡机接口一、收发卡机接口二、读卡器一接口、读卡器二接口、近道闸接口和远道闸接口以及信号输入输出接口；所述装置本体的背面设置直流电输入输出接口、sim卡接口、电源指示灯、g天线、tf卡接口、usb接口、复位按钮、语音对讲输入、语音对讲输出、音频输出左声道、音频输出右声道、电源旋钮开关、调试串口和网口。
7.优选的，所述串口包括有串口一、串口二、串口三,、串口四、串口五、串口六,、串口七以及串口八。
8.优选的，所述信号输入输出接口包括有备用输出一接口、远红外输入接口、近红外输入接口、近红绿灯输出接口、备用输出二接口、备用输入一接口、备用输入二接口和远红绿灯输出接口。
9.优选的，所述装置本体为linux系统，cpu核心板采用低功耗、高性能m28a-t，处理器采用arm9内核主频454mhz的i.mx28系列芯片，支持硬件看门狗实现系统可自维护功能。
10.优选的，所述装置本体供电采用双路12v供电，同时将内部供电和外围设备供电隔离。电路增加tvs 保护器件保护电路，增加防止接反电路，电源芯片使用tps54625 供电，输
出电流3a。
11.优选的，所述装置本体支持1个以太网接口，支持 10/100 mbps 的 rmii 与 mii 接口，以太网收发电路phy采用dp83848，网络变压器使用hx1188。
12.优选的，所述装置本体支持tf卡接口，可以自动检测卡是否插入，当卡未插入卡座时，sd_card_dete被上拉为高电平；当卡完全插入卡座时，sd_card_dete被拉低。sd卡走线上面添加 esd 器件plr0502,防止静电干扰。
13.优选的，所述装置本体支持两路usb接口，为防止热插拔过程静电损坏处理器，在数据引脚上连接了 esd 保护器件plr0502。
14.优选的，所述装置本体支持lcd显示接口，lcd控制器支持 16bit 和 24bitrgb 模式，采用esd防护电路。
15.优选的，所述装置本体支持8路rs232、4路rs485接口，采用耐高低温工业级芯片，接口采用rj45，其中5路串口为cpu内部串口，4路通过spi转232 扩展，外扩串口最大支持波特率115200。支持1个收卡机、1个发卡机、2个ic卡读写模块、1个rfid读写器、1个led显示控制卡、1路地磅仪表、2个串口雷达。
16.优选的，所述装置本体支持8路io信号输入和8路继电器输出，输出8路中2路继电器带12v可直接驱动设备，2路常闭常开继电器，4路常开继电器信号，采用光电隔离芯片抗干扰rj45接口。支持接入2路红外定位信号输入、2路地感信号输入、1路呼叫按钮信号输入，备用3路信号输入，2路红绿灯信号输出、2路道闸信号输出，备用4路输出。
17.优选的，所述装置本体语音功放支持1路串口转语音tts，功率支持50w，供电12v/4a，内部支持芯片复位，在电压不稳定情况下，软件通过io控制芯片自动复位，无需人为干预。接入2个20w喇叭，实现语音广播。
18.优选的，所述装置本体语音对讲采用aic31将信号转化，ath8809 消除回音，支持单声道单向、双向语音对讲。
19.优选的，所述装置本体采用tcp协议与上位机通讯，并采用加密协议。
20.优选的，所述装置本体中无人值守称重系统嵌入linux平台，信号采集、分析、处理于一体，具备现场输出信号控制，获取服务端业务逻辑及数据，同时发送到前端，辅助完成自动称重。
21.优选的，所述装置本体提供基于web的功能配置，实现自定义启用所需设备，并具备单体自测、多设备联调，满足业务功能和业务流程的自由搭配，通过自定义设置实现产品的项目化应用。
22.（三）有益效果与现有技术相比，本发明提供了一种实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置，具备以下有益效果：1、该实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置，通过采用嵌入式linux操作系统，具备高可靠性、高稳定性，满足工业控制领域，性能稳定可靠是自动控制基本的要求，系统不易中毒，安全性高。
23.2、该实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置，通过将windows无人值守称重系统移植至linux系统，占用内存小，扩展稳定性强。
24.3、该实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置，高度集成io、串口、usb、
网络、语音、对讲等多种接口，实现多接口融合，降低多设备间的耦合性，从而减少设备、降低设备成本，提升运维效率。
25.4、该实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置，替代了电脑、采集卡，通过该装置本体将各种支持的硬件设备变为网络设备，支持远程控制。
附图说明
26.图1为本发明结构示意主视图；图2为本发明局部串口示意图；图3为本发明局部输入输出信号示意图；图4为本发明结构示意背视图；图5为本发明主原理图；图6为本发明实时时钟原理图；图7为本发明电路原理图；图8为本发明网络接口原理图；图9为本发明tf接口原理图；图10为本发明usb接口原理图；图11为本发明lcd接口原理图；图12为本发明rs232接口原理图；图13为本发明spi转232原理图；图14为本发明io输入输出原理图；图15为本发明tts接口原理图。
27.图中：1、装置本体；2、固定耳；3、串口；21、串口一；22、串口二；23、串口三；24、串口四；25、串口五；26、串口六；27、串口七；28、串口八；4、收发卡机接口；5、收发卡机接口；6、读卡器一接口；7、读卡器二接口；8、近道闸接口；9、远道闸接口；10、信号输入输出接口；31、备用输出一接口；32、远红外输入接口；33、近红外输入接口；34、近红绿灯输出接口；35、备用输出二接口；36、备用输入一接口；37、备用输入二接口；38、远红绿灯输出接口；41、直流电输入输出接口；42、sim卡接口；43、电源指示灯；44、4g天线；45、tf卡接口；46、usb接口；47、复位按钮；48、语音对讲输入；49、语音对讲输出；410、音频输出左声道；411、音频输出右声道；412、电源旋钮开关；413、调试串口；414、网口。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚；完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-15，一种实现无人值守称重过程的信号采集与现场控制装置，包括装置本体1，所述装置本体1的左侧设置有固定耳2，所述装置本体1的正面设置有串口3、收发卡机接口一4、收发卡机接口二5、读卡器一接口6、读卡器二接口7、近道闸接口8和远道闸接口9以及信号输入输出接口10；
所述装置本体1的背面设置直流电输入输出接口41、sim卡接口42、电源指示灯43、4g天线44、tf卡接口45、usb接口46、复位按钮47、语音对讲输入48、语音对讲输出49、音频输出左声道410、音频输出右声道411、电源旋钮开关412、调试串口413和网口414。
30.所述串口3包括有串口一21、串口二22、串口三23,、串口四24、串口五25、串口六26,、串口七27以及串口八28。
31.所述信号输入输出接口10包括有备用输出一接口31、远红外输入接口32、近红外输入接口33、近红绿灯输出接口34、备用输出二接口35、备用输入一接口36、备用输入二接口37和远红绿灯输出接口38。
32.其中，1)装置本体1为linux系统，cpu核心板采用低功耗、高性能m28a-t，处理器采用arm9内核主频454mhz的i.mx28系列芯片，支持硬件看门狗实现系统可自维护功能。
33.2)装置本体1供电采用双路12v供电，同时将内部供电和外围设备供电隔离。电路增加tvs 保护器件保护电路，增加防止接反电路，电源芯片使用tps54625 供电，输出电流3a。
34.3)装置本体1支持1个以太网接口，支持 10/100 mbps 的 rmii 与 mii 接口，以太网收发电路phy采用dp83848，网络变压器使用hx1188。
35.4)装置本体1支持tf卡接口，可以自动检测卡是否插入，当卡未插入卡座时，sd_card_dete被上拉为高电平；当卡完全插入卡座时，sd_card_dete被拉低。 sd 卡走线上面添加 esd 器件plr0502,防止静电干扰。
36.5)装置本体1支持两路usb接口，为防止热插拔过程静电损坏处理器，在数据引脚上连接了 esd 保护器件plr0502。
37.6)装置本体1支持lcd显示接口，lcd控制器支持 16bit 和 24bitrgb 模式，采用esd防护电路。
38.7)装置本体1支持8路rs232、4路rs485接口，采用耐高低温工业级芯片，接口采用rj45，其中5路串口为cpu内部串口，4路通过spi转232 扩展，外扩串口最大支持波特率115200。支持1个收卡机、1个发卡机、2个ic卡读写模块、1个rfid读写器、1个led显示控制卡、1路地磅仪表、2个串口雷达。
39.8)装置本体1支持8路io信号输入和8路继电器输出，输出8路中2路继电器带12v可直接驱动设备，2路常闭常开继电器，4路常开继电器信号，采用光电隔离芯片抗干扰rj45接口。支持接入2路红外定位信号输入、2路地感信号输入、1路呼叫按钮信号输入，备用3路信号输入，2路红绿灯信号输出、2路道闸信号输出，备用4路输出。
40.9)装置本体1的语音功放支持1路串口转语音tts，功率支持50w，供电12v/4a，内部支持芯片复位，在电压不稳定情况下，软件通过io控制芯片自动复位，无需人为干预。接入2个20w喇叭，实现语音广播。
41.10)装置本体1的语音对讲采用aic31将信号转化，ath8809 消除回音，支持单声道单向、双向语音对讲。
42.11)装置本体1采用tcp协议与上位机通讯，并采用加密协议。
43.12)装置本体1中无人值守称重系统嵌入linux平台，信号采集、分析、处理于一体，具备现场输出信号控制，获取服务端业务逻辑及数据，同时发送到前端，辅助完成自动称
重。
44.13)装置本体1提供基于web的功能配置，实现自定义启用所需设备，并具备单体自测、多设备联调，满足业务功能和业务流程的自由搭配，通过自定义设置实现产品的项目化应用。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化；修改；替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。